Bức Thư Viết Tay Của Thiên Tài Vật Lý Albert Einstein Chứa Phương Trình ...

Bức thư đầy đủ do Einstein viết cho nhà vật lý đối thủ Silberstein bằng tiếng Đức. Đây cũng là một trong bốn ví dụ được biết đến về phương trình nổi tiếng do chính tay nhà vật lý vĩ đại Albert Einstein viết ra.

Một bức thư “quý giá” do Albert Einstein viết cho một nhà vật lý đối thủ gần đây đã được bán cho một nhà sưu tập ẩn danh với giá 1,2 triệu đô la trong một cuộc đấu giá. Bức thư viết tay bao gồm phương trình E = mc2 nổi tiếng của Einstein và là một trong bốn ví dụ được biết đến về phương trình chữ viết tay của nhà vật lý, theo các chuyên gia thuộc Dự án Einstein Papers tại Caltech và Đại học Hebrew ở Jerusalem cho hay.

Bức thư này dài một trang, viết bằng tiếng Đức trên giấy với tiêu đề thư Princeton có đóng dấu cá nhân của Einstein, được gửi tới nhà vật lý người Mỹ gốc Ba Lan Ludwik Silberstein, một nhà phê bình nổi tiếng luôn gay gắt với một số lý thuyết của Einstein vào thời điểm đó. Tài liệu được ký tên là “A. Einstein” và đề ngày 26 tháng 10 năm 1946”.

Hiện tại, bức thư vẫn còn trong kho lưu trữ tài liệu của Silberstein và gần đây đã được bán đấu giá bởi gia đình ông. Theo RR Auction, công ty có trụ sở tại Boston thì tài liệu dự kiến sẽ được bán với giá 400.000 USD, nhưng cuối cùng nó đã tăng gấp ba lần sau cuộc chiến đấu giá muộn giữa hai bên vào ngày 18 tháng 5, với giá chính thức là 1,2 triệu đô la.

“E = mc2 là phương trình nổi tiếng nhất trên thế giới”, Bobby Livingston, phó chủ tịch điều hành tại RR Auction, cho biết trong một tuyên bố. Vì lý do đó, nó là “một bức thư quan trọng theo quan điểm của các nhà vật lý học”.

Einstein lần đầu tiên công bố phương trình năng lượng bằng khối lượng nhân với bình phương tốc độ ánh sáng – trong một bài báo khoa học vào năm 1905. Ý tưởng đằng sau phương trình là năng lượng và khối lượng về cơ bản chỉ là các dạng khác nhau của cùng một thứ và có thể chuyển từ dạng này sang dạng khác.

Trước khi công bố phương trình E = mc2, các nhà vật lý coi khối lượng và năng lượng là hai thực thể riêng biệt chỉ có quan hệ lỏng lẻo với nhau. Nhưng chỉ trong vài nét bút của mình, Einstein đã thay đổi điều này mãi mãi, bằng cách chứng minh chúng thực sự là hai mặt của cùng một đồng xu, theo Tạp chí Discover.

Ở đây, E là năng lượng, m là khối lượng và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Để hiểu rõ hơn thì ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về các đại lượng.

Một là, năng lượng là một dạng vật chất, tồn tại xung quanh chúng ta ở nhiều dạng như năng lượng nhiệt, điện, hạt nhân, hóa học,… Và năng lượng là một loại vật chất không thể thiếu trong đời sống xã hội của chúng ta.

Hai là, khối lượng được hiểu là sức nặng của một vật trên mặt đất. Là thước đo biểu thị số lượng vật chất tạo thành một vật thể. Trong công thức E = mc2, thì khối lượng là một đại lượng không đổi.

Ba là, tốc độ ánh sáng với cách nói tổng quát đó là tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ trong chân không. Các thí nghiệm thực tế đã chứng minh rằng trong chân không ánh sáng di chuyển với tốc độ không đổi. Giá trị thực là c = 299 792 458 m/s (nó xấp xỉ 3.10^8 m/s).

Công thức về sự tương đồng giữa khối lượng và năng lượng cho thấy trong một khối lượng chất nhất định sẽ có bao nhiêu năng lượng. Và chỉ với một lượng vật chất rất nhỏ cũng chứa một nguồn năng lượng rất lớn.

Phương trình này cũng cho phép Einstein chứng minh thuyết tương đối hẹp của mình trong đó, ông nói rằng không gì có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong chân không bởi vì một vật thể di chuyển với tốc độ đó sẽ có khối lượng vô hạn và do đó cần năng lượng vô hạn để di chuyển. Thuyết tương đối hẹp cũng thay đổi quan điểm vật lý bằng cách đưa ra khái niệm không-thời gian, đặt nền tảng cho thuyết tương đối rộng sau này của Einstein được công bố vào năm 1915, cho thấy lực hấp dẫn là kết quả của sự biến dạng trong không-thời gian do các vật thể chuyển động qua nó gây ra.

Vậy ứng dụng của phương trình E = mc2 vào thực tế ra sao?

Một là, nó giúp tăng hiệu quả hiểu biết của quá trình chuyển hóa năng lượng dựa vào công thức năng lượng của Einstein. Dựa vào công thức đó, có thể thấy rằng năng lượng của hạt nhân nguyên tử lớn hơn nhiều so với các electron của nguyên tử đó. Và khi bị phá vỡ thì năng lượng được giải phóng từ hạt nhân lớn hơn năng lượng được giải phóng từ sự đứt gãy các liên kết electron.

Hiện nay, phần lớn năng lượng mà con người sử dụng được cung cấp từ quá trình đốt cháy than đá, khí ga trong tự nhiên. Khi đó thì sự liên kết của các electron hóa trị của những nhiên liệu này sẽ bị đứt gãy, từ đó giải phóng ra năng lượng. Và cách này thì không chỉ kém hiệu quả rõ rệt mà còn gây ra những hậu quả khó lường cho môi trường, rõ hơn là tình trạng biến đổi khí hậu, trái đất nóng lên hiện nay. Và nhờ vào công thức của Einstein, các lò năng lượng hạt nhân sẽ cung cấp một nguồn năng lượng lớn đáp ứng nhu cầu cho con người dựa vào sự phân hạch của các nguyên tử.

Hai là, xác định tuổi cổ vật bằng đồng vị phóng xạ Carbon 14. Bản chất của phương pháp này là dựa vào quá trình phân rã phóng xạ theo công thức E = mc2 mà Einstein đã đưa ra. Và công trình này đã giúp Willard F.Libby (1908 – 1980) đạt giải Nobel Hóa học năm 1960. Và còn rất nhiều ứng dụng khác mà dựa vào công thức của nhà thiên tài vật lý đã đưa ra phục vụ cho cuộc sống của con người.

Mặc dù, việc Einstein đưa ra công thức cùng với bức thư gửi tổng thống Mỹ đã gián tiếp khiến cho Nhật Bản phải hứng chịu thảm họa hạt nhân, cùng các vấn đề chiến tranh hạt nhân đe dọa hòa bình trên thế giới hiện nay. Nhưng cũng không thể phủ nhận những đóng góp của ông trong khoa học vật lý nói riêng và ứng dụng của công thức E = mc2 cho đời sống con người.